Capítulo 1
La leche: composición y características
La leche es un alimento ampliamente consumido que se caracteriza por ser uno de los más completos gracias a su composición nutritiva. Además es una materia prima que presenta una gran versatilidad, lo que se traduce en la obtención de una amplia variedad de productos a partir de ella. Esta gran versatilidad ha permitido un gran desarrollo de la industria láctea y la elaboración de una gran variedad de productos empleando distintos métodos tecnológicos.
Buena parte de la industria láctea debe su desarrollo al efecto beneficioso que determinados microorganismos ejercen sobre las características de la leche, sin embargo, la leche es un medio de cultivo ideal para muchos microorganismos, incluidos aquellos cuyos efectos son indeseables para la calidad de la leche pudiendo incluso ser los responsables de enfermedades de transmisión alimentaria.
En este capítulo se detallan las características principales de la leche debidas a su composición y estructura, las propiedades físico-químicas que presenta y su relación con la detección de posibles adulteraciones.
También se abordan cuestiones relacionadas con la pérdida de calidad en la leche haciendo hincapié en los principales focos de la contaminación. Por último, se detallan los principales microorganismos que suelen desarrollarse en la leche y las alteraciones principales que ocasionan, poniendo en conocimiento los tratamientos más adecuados para inhibir su desarrollo.
La leche es el líquido segregado por las glándulas mamarias de las hembras de los animales mamíferos, cuyo fin es servir de alimento al recién nacido. El Código Alimentario Español la define como “un producto íntegro, no alterado ni adulterado, y sin calostros, obtenido del ordeño higiénico y regular, completo e ininterrumpido de las hembras domésticas sanas y bien alimentadas”.
Vaca amamantando a su ternero
Definición
El calostro o leche calostral
Es la leche que se produce durante la semana siguiente al parto. Se caracteriza por ser de un color de amarillento a parduzco y ligeramente viscosa y salada. Esta leche no puede ser usada para la elaboración de productos lácteos.
La leche obtenida tras el ordeño y que posteriormente es refrigerada es a lo que se le denomina leche cruda, a la que no se le ha añadido ni sustraído nada, y no se le ha aplicado ningún tratamiento térmico por calor.
Esta leche cruda es una excelente materia prima debido a la gran variedad de productos que se pueden elaborar a partir de ella, tales como, leche de consumo, quesos, yogures, helados, mantequilla, nata, cuajada y postres lácteos.
La posibilidad de transformación de la leche en productos lácteos se produce gracias a su composición, principalmente por su materia grasa, proteínas y lactosa. De manera que la mayoría de los productos lácteos se obtienen por la transformación y/o la separación de la materia grasa o bien de la proteína, y por la transformación de la lactosa en ácido láctico.
Variedad de productos obtenidos usando la leche como materia prima.
La leche se constituye como un sistema complejo en el que el componente mayoritario es el agua, en la que se encuentran:
Sabía que...
El aceite es una grasa que no puede ser mezclada con el agua. Si en un vaso que contiene agua se echa aceite, este se dispondrá en la parte de arriba sin formar una mezcla homogénea, ni siquiera al agitarlo se consigue disolverlo. Si en lugar de aceite se echa vino tinto, este rápidamente se disuelve en el agua coloreándola por igual. Esto es debido a que el vino es soluble en agua y forma una mezcla homogénea, mientras que el aceite es inmiscible y siempre aparece en una fase diferenciada del agua.
Las sales minerales, la lactosa y las sustancias solubles se encuentran disueltas en el suero de la leche. En el caso de las proteínas se distinguen dos tipos fundamentales: las que se encuentran en el lactosuero, estas son principalmente albúminas y globulinas, y por otro lado las proteínas, llamadas caseínas, que no pueden disolverse en el suero de la leche y aparecen en suspensión.
Nota
Una suspensión es una mezcla heterogénea entre dos sustancias, por ejemplo, la combinación de arena en agua. Se caracteriza porque los dos componentes pueden separarse fácilmente.
Las caseínas se encuentran en el suero formando una suspensión estable, con una estructura conocida como micelas de caseína que se presentan en estado coloidal, es decir, se disponen de modo que muestran hacia el exterior la parte de la molécula de proteína que puede establecer interrelaciones con las moléculas de agua (parte hidrofílica) y hacia el interior la parte de la molécula que no tiene esta propiedad (parte hidrofóbica).
Las micelas de caseína son unas moléculas de gran tamaño constituidas por la unión de otras más pequeñas, las llamadas submicelas de caseína, que tienden a unirse entre ellas a través del fosfato cálcico presente en la superficie. Esta estructura permite disponer en el interior aquellas proteínas insolubles en agua (núcleo hidrófobo), mientras que las que presentan afinidad por el agua se sitúan en la superficie (hidrófilas, como las K-caseínas). A la estabilidad de la micela contribuyen minerales como el calcio, unido a cada grupo de fosfatos, y en menor cantidad magnesio y citratos. Esta estructura es la que permite que sean solubles en el medio acuoso en forma coloidal.
Estructura de una micela y submicela de caseína
Definición
Hidrofilia
Afinidad por el agua.
Hidrofobia
Repele el agua, no se puede disolver en ella.
En cuanto a la grasa, insoluble en agua, se dispone en forma de glóbulos esféricos envueltos por una membrana lipoprotéica, formando una emulsión en el suero de la leche. En la superficie de los glóbulos de grasa se disponen unas proteínas denominadas aglutininas que tienen tendencia a unir los glóbulos entre sí, esto explica que en la leche recién ordeñada se produzca el desnatado espontáneo al dejarla en reposo. De este modo, los glóbulos de grasa ascienden a la superficie y aumentan de tamaño por la unión entre ellos.
Disposición de los glóbulos de grasa en el lactosuero
Actividades
1. Explicar las diferencias y las similitudes que se pueden encontrar entre la estructura de las micelas de proteínas y los glóbulos de grasa.
Si bien es cierto que la leche de vaca es la más consumida en España, también es habitual el consumo de leche procedente de otras especies de ganado, destacando la leche de oveja y la leche de cabra. Al hablar de leche se sobreentiende que se trata de leche de vaca, por lo que si es procedente de otra especie hay que especificarlo.
Composición y características de la leche de vaca
Se caracteriza por ser un líquido de color blanquecino y opaco, de sabor dulce y fresco y con olor suave y característico.
El color de la leche de vaca puede adquirir tonalidades amarillentas dependiendo fundamentalmente de la alimentación (esto es debido a la presencia de carotenos, pigmentos de color amarillo contenidos en la materia grasa).
Considerando los valores medios de la leche obtenida en la etapa de lactación plena se observan las siguientes diferencias de composición entre la leche de vaca, cabra y oveja:
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ESQUEMA COMPARATIVO DE LA COMPOSICIÓN DE LA LECHE DE VACA, CABRA Y OVEJA |
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Composición media (g/100ml) de la leche de vaca, cabra y oveja |
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Proteínas |
Grasa |
Lactosa |
Cenizas |
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Vaca |
3,4 |
3,7 |
4,8 |
0,7 |
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Cabra |
2,9 |
4,5 |
4,1 |
0,8 |
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Oveja |
5,5 |
7,4 |
4,8 |
1 |
Nota
La composición en cuanto a glúcidos, materia grasa, proteínas y minerales varía sensiblemente dependiendo de la especie de ganado de la que provenga, e incluso existen diferencias dentro de una misma especie debido a una serie de factores como la raza, fase de la lactación, alimentación, estado sanitario y edad.
Composición y características de la leche de cabra
La leche de cabra presenta un color blanquecino más intenso que la de vaca debido a que no contiene carotenos, por este motivo, la mantequilla de cabra es de color blanco (mientras que la de la vaca es de color amarillo).
La principal diferencia respecto a la leche de vaca se debe al contenido en materia grasa, que es sensiblemente superior, y que se caracteriza por encontrarse en forma de glóbulos grasos de menor tamaño, lo que la hace ser más digerible, ya que es más fácil la acción de las enzimas digestivas sobre ellos. Esto es debido a que carece de la proteína aglutinina, por lo que los glóbulos de grasa no tienden a agregarse, de modo que no se produce el fenómeno de desnatado espontáneo. Además, contiene menos proteínas relacionadas con las reacciones alérgicas (como es el caso de las proteínas del tipo α-1 caseínas), por lo que presentan un menor poder alergénico.
Al tener menos cantidad de proteínas coagulables el rendimiento en la obtención de queso es menor que en el caso de la leche de vaca y de oveja. En cuanto al contenido en lactosa, este es similar al que contiene la leche de vaca.
Composición y características de la leche de oveja
La leche de oveja se caracteriza por presentar un color blanco nacarado y una opacidad superior a las leches de vaca y de cabra. Como se puede observar en el cuadro anterior, su riqueza de componentes es superior a la leche de cabra y de vaca, principalmente en lo que se refiere al contenido en grasa y en proteína (casi el doble). Por este motivo se trata de una leche más viscosa y especialmente apropiada para la obtención de queso.
Sabía que...
En cantidades iguales de leche, con la de oveja se puede obtener el doble de queso que con la de vaca.
Una peculiaridad que presenta la leche de oveja está relacionada con el perfil de ácidos grasos que presentan los triglicéridos, y que da como resultado quesos de un olor más intenso y sabores característicos.
Leche recién ordeñada
El objetivo de la leche es cubrir los requerimientos nutricionales de los recién nacidos de las distintas especies, en este sentido, cada especie ha evolucionado hacia la producción de un alimento mejor adaptado a sus necesidades nutritivas específicas, lo que hace que la composición de la leche difiera de unas especies a otras.
Sabía que...
La cría de una oveja duplica su peso al nacer en 10 días, mientras que un niño requiere de 6 meses.
Actividades
2. Buscar información acerca de la composición de la leche materna humana y compararla con la de vaca, cabra y oveja.
3. Realizar un esquema comparativo con las características y propiedades de las leches de vaca, cabra y oveja.
Aplicación práctica
Una quesería artesana elabora quesos de leche de vaca, cabra y oveja. Si la cantidad de leche que entra en la empresa es la misma independientemente de la especie de la que provenga, ¿con cuál conseguirán obtener una mayor producción? ¿Por qué?
SOLUCIÓN
El rendimiento quesero es superior en el caso de la leche de oveja, seguido de la leche de vaca y de la de cabra. Esto es debido a las diferencias en la composición de cada una, de modo que en el caso de la leche de oveja la concentración en proteínas es mayor, lo que se traduce en que para obtener una cantidad dada de queso el volumen de leche de oveja necesario será menor que en el caso de la leche de vaca y menor aún que en el caso de la leche de cabra.
La composición y estructura de la leche determina sus propiedades físicoquímicas. Estas se muestran a continuación.
Es la relación que existe entre la masa y el volumen por lo que está relacionada con su riqueza en materia seca. En el caso de la leche, lo que se determina es el peso específico, es decir, lo que pesa un volumen determinado de leche tomando como referencia el peso de ese mismo volumen de agua (1 cm3 de agua a 20 ºC pesa 1 g, por tanto su densidad es de 1 g/cm3).
Hay que tener en cuenta que una leche con mayor contenido en materia grasa tiene menor densidad (ya que la densidad de la grasa es inferior a la del agua), mientras que una leche con alto contenido en proteínas, sales minerales y lactosa tendrá una densidad mayor.
La medida de la densidad se emplea, junto con otros métodos, para detectar fraudes como el aguado de la leche, el desnatado, etc. (una leche aguada tendrá una densidad menor que una que haya sido desnatada).
La densidad es un parámetro que varía con la temperatura: a 20 ºC la densidad media de la leche oscila entre 1,028 y 1,036 g/cm3.
Medida de la densidad de la leche mediante un lactodensímetro
El extracto seco hace referencia al contenido en peso de los componentes de la leche una vez se ha eliminado el agua. Por tanto, está constituido por la grasa y aquellos sólidos no grasos (lactosa, proteínas, sustancias minerales, ácidos orgánicos y otros compuestos minoritarios).
La determinación del extracto seco da una idea del rendimiento que va a tener la leche en su transformación en productos lácteos. En el caso de la leche de vaca suele oscilar en torno al 13%, siendo su contenido en agua de un 87%.
Generalmente, en la leche lo que más interesa es conocer el extracto seco magro y el extracto seco graso para poder conocer el contenido en grasa (para la elaboración de nata, mantequilla, etc.) y el contenido en otros componentes como proteínas y lactosa (para la elaboración de quesos, yogurt, etc.). Además, la determinación del extracto seco es utilizada en la detección de fraudes en la leche debido a que suele presentar valores constantes, por lo que su adulteración originaría cambios en este valor.
El punto de ebullición es la temperatura que es necesaria aplicar para que la leche pase del estado líquido a gas, es decir, la temperatura a la que hierve. Esta temperatura es ligeramente superior a la del agua debido a las sustancias que contiene en disolución. Su punto de ebullición se encuentra en torno a los 100,5 ºC a una presión atmosférica normal.
El punto de congelación es la temperatura a la que la leche pasa del estado líquido al sólido. En el caso de la leche este valor es muy constante y se encuentra en valores comprendidos entre los -0,52 y -0,56 ºC. El carácter invariable del valor del punto de congelación permite detectar si la leche ha sido aguada, haciendo que la temperatura de congelación se aproxime a los 0 ºC.
Al ser un valor muy estable se utiliza como indicador de posibles adulteraciones en la leche. Como ya se sabe, una de las más frecuentes es el caso de la adición de agua para así aumentar el volumen de leche de partida. Si se observa que este valor es superior al de la leche y se aproxima al punto de congelación del agua, es indicio fiable de que se trata de una leche aguada.
El pH es una medida de la acidez o de la alcalinidad que presenta una sustancia. Viene dado por la cantidad de iones libres de hidrógeno que presenta, de ahí su nombre Pondus hygrogenium que significa peso del hidrógeno. Es una medida que no tiene unidades. Se expresa únicamente por un número que va en una escala del 0 al 14. Así los valores inferiores a 7 indican que es ácido, por encima de 7 que es básico, e igual a 7 indican que es una sustancia neutra. Cuanto más alejados estén los valores de 7 quiere decir que más ácida o básica es esa sustancia.
La medida del pH en el control de la leche es de suma importancia ya que ofrece información veraz sobre el grado de frescura que presenta. Así en una leche fresca el pH se sitúa en torno a 6,8, es decir, es ligeramente ácida. Si el pH es inferior a 6,5 se considera una leche ácida (debido a que la lactosa ha sido transformada en ácido láctico). La leche calostral presenta un pH de 6 y si procede de un animal con mastitis el pH dará valores superiores a 7, es decir, es una leche con características básicas.
pHmetro, aparato usado para medir el pH de distintos productos.
Definición
Mastitis
Enfermedad muy común en las vacas lecheras que origina grandes pérdidas económicas. Se trata de una inflamación de la glándula mamaria a consecuencia de la proliferación de microorganismos.
Actividades
4. Reflexionar sobre el pH de productos como el yogurt y el queso respecto a una leche cruda de buena calidad.
La acidez hace referencia a la capacidad tampón que presenta la leche, es decir, a la capacidad que tiene de amortiguar cambios en el pH. Puede expresarse en forma de gramos de ácido láctico o en % de ácido láctico.
Los valores normales de acidez en la leche suelen estar comprendidos entre el 0,14 y el 0,17%. Sin embargo, además del ácido láctico, existen otros componentes en la leche que contribuyen a su acidez, de este modo se puede expresar la acidez mediante grados Dornic (ºD), de manera que 1 ºD se corresponde con 0,1g de ácido láctico por litro de leche. Esto no indica que los 0,1 g sean de ácido láctico, sino también de otras sustancias que contribuyen a la acidez como los fosfatos, las proteínas, los citratos y el dióxido de carbono (además del ácido láctico).
La importancia de conocer el valor de acidez que presenta la leche radica en que, tanto de la naturaleza como del grado de acidez, van a depender los fenómenos de precipitación de las proteínas, los procesos de fermentación, etc.
El calor específico es la cantidad de calor (calorías) que es necesario aplicar para que aumente en 1 ºC la temperatura de 1 gramo de leche. El agua tiene un calor específico de 1, es decir, necesita 1 caloría para aumentar en 1 ºC la temperatura de 1 gramo de agua.
En el caso de la leche, el calor específico va a variar en función del contenido graso. De media la leche entera tiene un calor específico de 0,93 y en el caso de las leches desnatadas, al rebajar su contenido graso, aumenta su calor específico, por lo que hay que aplicar más calorías, en torno a los 0,95. En el caso de la mantequilla, cuyo contenido graso es muy superior al de la leche, la cantidad de calor a aplicar para que aumente su temperatura es mucho menor. Es útil conocer este parámetro a la hora de realizar los cálculos de energía en los tratamientos térmicos.
El índice de refracción representa la disminución de la velocidad de la luz cuando esta atraviesa un cuerpo, en este caso la leche. Este cambio de velocidad queda de manifiesto por el cambio de trayectoria que experimenta un haz de luz dirigido oblicuamente al atravesar la sustancia. En la práctica esta medida se realiza mediante el uso de refractómetros.
La medida de índice de refracción es muy útil para conocer el grado de concentración de la leche, ya que da idea del contenido en lactosa y permite establecer la naturaleza de la materia grasa que contiene.
Actividades
5. Llenar un vaso de agua por la mitad e introducir una cucharilla. Observar el efecto en la cucharilla. Explicar a qué es debido.
Aplicación práctica
Al recepcionar una partida de leche procedente de una ganadería se realiza un análisis físico-químico para determinar la calidad de la misma. Los resultados obtenidos son:
¿Qué conclusiones se podrían sacar de los resultados obtenidos?
SOLUCIÓN
Atendiendo a los parámetros obtenidos se puede observar una desviación de los parámetros normales de la leche. En comparación se observa:
Los resultados obtenidos indican que se trata de una leche adulterada, probablemente se trate de una leche que ha sido aguada.
Desde un punto de vista nutricional, la leche es considerada uno de los alimentos más completos y equilibrados que existen gracias a su contenido en nutrientes. La leche es el primer alimento de los recién nacidos mamíferos y, como se sabe, cada especie presenta una composición adaptada a las necesidades de sus crías. De ahí que la leche materna difiera de la leche de vaca.
Sabía que...
La bromatología, en un sentido amplio, es la ciencia que estudia los alimentos. Este estudio puede aplicarse desde varias perspectivas, así, desde un punto de vista nutricional engloba al valor nutritivo, sensorial, higiénico-sanitario, químico, etc.
Su valor nutricional radica en que contiene casi todos los nutrientes en una concentración elevada, pero sin ocasionar un aporte energético perjudicial.
La leche es un alimento que se toma desde la antigüedad y es considerado uno de los más completos que existen, esto es debido a los nutrientes que la constituyen. Entre ello se encuentran las proteínas, las grasas, los hidratos de carbono y las vitaminas y minerales.
Proteínas
El contenido en proteínas de la leche es de unos 3,2 g por 100 mililitros de leche, de las cuales, el 80% son caseínas (dispuestas en forma de micelas) y el resto son proteínas que están contenidas en el lactosuero, principalmente lactoalbúminas, inmunoglobulinas y lactoferrinas. Cabe destacar el elevado valor nutritivo que presentan las proteínas del lactosuero, de ahí que sean obtenidas por diversos procesos tecnológicos y usadas en la elaboración de distintos alimentos, como preparados para lactantes y leches de continuación.
Sabía que...
La precipitación de las caseínas permite la obtención de productos como el queso y otros géneros fermentados.
La estructura básica de las proteínas está constituida por la combinación de diversos aminoácidos. Se considera que unos 20 aminoácidos constituyen todas las proteínas del organismo.
Nota
Los aminoácidos esenciales son aquellos que el organismo no puede sintetizar por lo que es necesario aportarlos a través de la dieta. Los aminoácidos esenciales son 9: isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptófano, fenilalanina, valina e histidina.
Por su riqueza en aminoácidos esenciales, las proteínas de la leche son proteínas de alto valor biológico. La que se toma como referencia para medir el valor biológico es la proteína del huevo, a la que por su riqueza en aminoácidos esenciales se le da un valor de 100. En comparación, las proteínas del lactosuero tienen un valor biológico de 124, por tanto son de mayor valor biológico que la del huevo, y las caseínas de 73.
Importante
En ocasiones, las proteínas de la leche pueden desencadenar reacciones alérgicas en el organismo, generalmente afecta a los lactantes, aunque se pueden dar en cualquier grupo de edad.
Lípidos
Los lípidos contenidos en la leche se suelen denominar como la grasa de la leche. La importancia del contenido graso es debida a sus aplicaciones tecnológicas y a su valor nutricional. La leche presenta un 3,5% de materia grasa (aunque este porcentaje disminuye al hablar de leche semidesnatada o desnatada).
Dentro de la materia grasa un 98,5% son triglicéridos, 1% fosfolípidos y 0,5% sustancias liposolubles (colesterol, vitaminas y pigmentos).
Esta materia grasa se presenta en forma de glóbulos de grasa de pequeño tamaño, lo que permite que se encuentre formando una emulsión en el suero de la leche.
En el interior del glóbulo graso están los triglicéridos, disponiéndose en la parte central aquellos que son líquidos a temperatura ambiente (bajo punto de fusión), además de colesterol y vitaminas liposolubles. Se encuentran rodeados de una película o membrana constituida por fosfolípidos y proteínas (entre ellas las aglutininas).
Los fosfolípidos cumplen una función muy importante en el mantenimiento del glóbulo de grasa gracias a que presentan un extremo polar (afinidad por el agua) y otro apolar (afinidad por la grasa), lo que permite que el glóbulo de grasa se encuentre en forma de emulsión en el medio acuoso (lactosuero).
En relación a la composición en ácidos grasos, la grasa de la leche se caracteriza por presentar una gran variedad de estos. Aunque mayoritariamente se trata de ácidos grasos saturados, cabe destacar su contenido en ácidos grasos de cadena corta y media lo que favorece la digestibilidad. Además contiene ácidos grasos insaturados (como el ácido oleico) y poliinsaturados (como el linoléico y α-linolénico), aunque en pequeñas concentraciones.
Nota
Los ácidos grasos están constituidos por cadenas hidrocarbonadas. La longitud de la cadena determina su mayor o menor digestibilidad.
La calidad y cantidad de la materia grasa de la leche depende en buena medida de la alimentación del animal y es de gran importancia en la elaboración de alimentos tales como la mantequilla y la nata.
Mantequilla, producto obtenido a partir de la nata de la leche, contiene como mínimo un 82% de grasa.
Hidratos de carbono
La lactosa es el principal hidrato de carbono presente en la leche, conteniendo aproximadamente un 4,7%. Este azúcar es un disacárido, es decir, está constituido por la unión de dos monosacáridos, glucosa y galactosa. En comparación con otros azúcares como la sacarosa, la fructosa y la glucosa presenta un menor poder edulcorante y una solubilidad más reducida.
En el organismo la lactosa es hidrolizada liberándose los monómeros de glucosa y galactosa que tienen una función energética. Además, en el caso de la galactosa, esta es usada para la síntesis de glucolípidos y glucoproteínas.
Para que la lactosa pueda ser absorbida requiere ser hidrolizada en sus dos monómeros mediante la actuación de la enzima lactasa que se encuentra en las microvellosidades del intestino delgado.
Sabía que...
Las personas que tienen deficiencias en la enzima lactasa no pueden degradar la lactosa, es lo que se conoce como intolerancia a la lactosa y se manifiesta en forma de trastornos intestinales.
Las bacterias lácticas (lactobacilos y estreptococos) utilizan la lactosa para obtener energía originando ácido láctico como producto final, esto permite la obtención de productos como el queso y el yogurt.
Molécula de lactosa y su hidrólisis en sus dos monómeros (glucosa y galactosa)
Actividades
6. Explicar las diferencias que existen entre intolerancia a la lactosa y alergia a la leche.
Minerales
La composición en minerales de la leche (aproximadamente un 1% de su estructura) la hacen, en buena medida, responsable de su valor nutricional gracias a las concentraciones de calcio (Ca), fósforo (P) y magnesio (Mg).
Tanto el calcio como el fósforo son dos minerales que se encuentran formando parte de las micelas de caseína, esto es, aproximadamente las 2/3 partes del calcio y la mitad del fósforo (en el caso del magnesio tan solo 1/3). El resto se encuentra en disolución o ligados a otras moléculas.
Sabía que...
Las recomendaciones diarias de calcio en un adulto joven quedan cubiertas en un 60% con el consumo de dos vasos de leche.
El calcio es de gran importancia en el organismo por su función en el mantenimiento de la integridad ósea, además de intervenir en el sistema nervioso, en el control de la contracción muscular y en la coagulación de la sangre, entre otras.
En el caso de la leche, la importancia que adquiere el calcio no se basa únicamente en su cantidad, sino también en su alta biodisponibilidad al encontrarse junto a otras sustancias que favorecen su absorción, como es el caso del fósforo, el magnesio, la vitamina D y la lactosa.
Además, la leche contiene otros minerales de gran importancia nutricional como el potasio, zinc y sodio.
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CONTENIDO MEDIO EN MINERALES EN 1 LITRO DE LECHE ENTERA |
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Minerales |
mg/litro de leche entera |
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Calcio |
1200 |
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Fósforo |
950 |
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Sodio |
500 |
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Potasio |
1450 |
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Magnesio |
130 |
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Cloro |
1100 |
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Sulfatos |
100 |
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Cinc |
2 - 5 |
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Cobre |
0,01 - 0,1 |
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Hierro |
0,2 - 0,6 |
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Yodo |
0,05 - 0,2 |
Actividades
7. Buscar información y explicar qué son los llamados macrominerales y microminerales. Señalar cuáles de los presentes en la leche pertenecen a cada grupo.
Vitaminas
Las vitaminas son unas sustancias orgánicas que el organismo no es capaz de sintetizar por lo que debe tomarlas de la dieta y, aunque las cantidades en las que son requeridas son muy pequeñas, son esenciales para el buen funcionamiento del cuerpo.
La leche es un alimento que se caracteriza por ser una fuente importante de vitaminas, tanto hidrosolubles (se encuentran en medio acuoso, el lactosuero), como liposolubles (asociadas a la materia grasa).
En el grupo de las vitaminas hidrosolubles cabe destacar la presencia de vitamina B-2 o riboflavina y de cianocobalamina o vitamina B-12, además contiene vitamina B-1 o tiamina, vitamina B-6 o piridoxina, ácido ascórbico o vitamina C, vitamina B-9 o ácido fólico, ácido pantoténico y biotina.
Entre las vitaminas liposolubles la leche contiene vitamina A, D, E y K.
Las vitaminas A, D y E se encuentran en cantidades proporcionales a la cantidad de grasa, por esta razón las leches semidesnatadas y desnatadas suelen enriquecerse en estas vitaminas.
La vitamina D es de gran importancia para la absorción del calcio y el fósforo y su aporte se hace muy importante especialmente en las etapas de crecimiento y en edades avanzadas.
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CONTENIDO MEDIO EN VITAMINAS EN 100 ML DE LECHE ENTERA |
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Vitaminas |
Cantidad/100 ml de leche entera |
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Tiamina |
0,03 mg |
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Riboflobina |
0,2 mg |
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Vit B6 |
0,06 mg |
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Vit B12 |
0,4 μg |
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Vit C |
1 mg |
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Equivalentes de niacina |
0,8 mg |
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Folatos |
6 μg |
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Vit A |
56 μg |
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Vit D |
10,03 μg |
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Vit E |
0,09 mg |
Composición de la leche de vaca
Nota
Un déficit en Vitamina D en niños puede ocasionar raquitismo y en personas con edad avanzada osteomalacia.
El conocimiento de los microorganismos presentes en la leche es fundamental, tanto por los beneficios, como por lo perjuicios que pueden originar en la elaboración de productos lácteos y en la salud del consumidor. Los microorganismos son seres microscópicos, invisibles a simple vista, en su mayoría unicelulares. Se encuentran formando parte de la vida diaria, en los alimentos, aire, agua, en el organismo y en todo lo que rodea al ser humano.
Sabía que...
La microbiología es la ciencia que estudia organismos que normalmente son invisibles al ojo humano, emplea técnicas para aislar y cultivar estos microorganismos.
De la gran variedad de microorganismos existentes, los de mayor importancia en la industria lechera se muestran a continuación.
Bacterias
Se caracterizan por ser seres unicelulares, procariotas (no tienen núcleo celular definido) y porque se reproducen mediante división celular. Se pueden clasificar en función de su forma: esféricas (cocos), forma de bastón (bacilos) o con forma espiral. También pueden clasificarse por su metabolismo: bacterias acéticas, lácticas, etc.
Las bacterias lácticas
Son aquellas que a partir de la lactosa (azúcar mayoritario de la leche) producen ácido láctico. Son fundamentales en la elaboración de productos lácteos en dónde destacan las bacterias pertenecientes a los géneros Streptococcus, Lactococcus, Lactobacillus y Leuconostoc.
La fermentación de la lactosa pueden realizarla por dos vías:
Las bacterias lácticas ejercen efectos muy beneficiosos en los productos lácteos, ya que además de estar implicadas en su obtención, como es el caso de las leches fermentadas, ejercen un efecto muy positivo en la conservación de los productos. Esto es posible gracias a que algunas especies producen sustancias que inhiben el desarrollo de microorganismos no deseados, compiten con ellos por los nutrientes y dificultan su establecimiento por la disminución del pH asociado a la producción de ácido láctico.
Lactobacilos
Actividades
8. Indicar en qué ocasiones el desarrollo de bacterias lácticas puede dar lugar a un efecto perjudicial.
Micrococcus
Suele contaminar la leche cruda llegando a constituirse como la flora más abundante en esta. Aunque no tiene una actividad fermentadora importante, en ocasiones puede estar implicada en alteraciones de la leche cruda por su capacidad proteolítica.
Estafilococcus
Este grupo de bacterias son de gran importancia desde un punto de vista sanitario debido a que producen una toxina responsable de originar intoxicaciones alimentarias, entre ellos destaca Staphylococcus aureus capaz de producir una toxina resistente a los tratamientos térmicos. También están relacionados con la aparición de mastitis en las vacas, pudiendo pasar durante el ordeño a la leche.
Sabía que...
Muchas personas son portadoras de Staphylococus aureus que suele colonizar la piel, fosas nasales y garganta sin que les cause ningún tipo de síntoma ni perjuicio. Por este motivo muchos manipuladores de alimentos contaminan los productos alimenticios al no llevar a cabo unas medidas higiénicas adecuadas.
Vista al microscopio de Staphylococcus aureus
Bacterias esporuladas
Las bacterias esporuladas se caracterizan por su capacidad de producir esporas, que son formas de resistencia que desarrollan cuando las condiciones externas son adversas para de este modo poder sobrevivir. Aunque existe una gran variedad de bacterias con capacidad de producir esporas, en el caso de la leche destacan las pertenecientes al género Bacillus y Clostridium. Aunque su repercusión en la leche cruda no es de gran importancia, esta es mayor en los productos pasteurizados debido a que las esporas son termoresistentes por lo que sobreviven a las altas temperaturas. Cabe destacar Clostridium botulinum, que además de producir esporas producen una enterotoxina responsable de producir la enfermedad conocida como botulismo.
Enterobacterias
Es un grupo muy importante ya que son usadas como indicadores de contaminación fecal. Su hábitat natural es el intestino de los mamíferos por lo que su presencia en la leche cruda delata una contaminación con el estiércol o unas malas prácticas higiénicas del personal manipulador.
En este grupo destacan las bacterias coliformes (Escherichia coli, Enterobacter aerogenes, Klebsiella, Proteus, Salmonella, etc.), en muchas ocasiones están implicadas en los fenómenos de alteración de la leche debido a su actividad heterofermentativa, y en el caso de Proteus por su actividad proteolítica.
Salmonella
Pseudomonas
Estas bacterias son de gran importancia en el sector lácteo debido a que se desarrollan a bajas temperaturas y tienen una fuerte actividad proteolítica y lipolítica, por lo que son responsables de muchas de las alteraciones que se producen en la leche y en los productos lácteos.
Actividades
9. Indicar qué bacterias de las estudiadas hasta ahora han estado implicadas con más frecuencia en enfermedades de transmisión alimentaria.
Otras bacterias
En caso de tratarse de leche procedente de un animal enfermo, ya sean enfermedades de la ubre (como la mastitis) u otro tipo de enfermedades, la leche puede contaminarse con bacterias patógenas capaces de producir enfermedades, como es el caso de:
Nota
La leche en el interior de la ubre de un animal sano está libre de microorganismos. La contaminación comienza al salir por el canal del pezón y va adquiriendo más microorganismos al contactar con el equipo de ordeño y demás utensilios.
Actividades
10. Buscar información y explicar los síntomas que ocasionan enfermedades como la listeriosis y la brucelosis, que pueden ser adquiridas por el consumo de leche contaminada.
Levaduras
Las levaduras son hongos microscópicos y unicelulares que se dividen por gemación. Se caracterizan por realizar fermentaciones tomando como base un azúcar. Son fundamentales en la obtención de productos como cerveza y pan (llevado a cabo por Saccharomyces cerevisae), aunque no siempre sus efectos tienen consecuencias positivas.
Definición
Gemación
Es un tipo de reproducción asexual en la que a partir de la célula madre se producen unos abultamientos (yemas) que finalmente se separan de ella dando lugar a una nueva célula (célula hija).
La presencia de levaduras en la leche es un indicio de que no se han llevado a cabo prácticas higiénicas adecuadas, o bien se ha contaminado con la ubre o por el ambiente.
No obstante, existen levaduras que tienen una acción beneficiosa en la maduración de quesos y en la fabricación de Kéfir y Kumis. Algunas de estas pertenecen a los géneros Saccharomyces, Candida y Kluyveromyces.
Fermentación lacto-alcohólica que se lleva a cabo por Lactobacillus acidophillus y Saccharomyces kefir
Definición
El kéfr
También llamado yogurt búlgaro, es un producto lácteo fermentado mediante una reacción lacto-alcohólica.
El kumis
Es una bebida que se hace a partir del Kéfr, tradicional de Asia.
Mohos
Los mohos son hongos multicelulares cuyo cuerpo vegetativo se desarrolla en forma de filamentos, es lo que se denomina micelio. Generalmente crecen y se desarrollan en la superficie.
No forman parte de la microbiota común de la leche, pero pueden aparecer y desarrollarse en ella si se han llevado a cabo manipulaciones poco higiénicas.
Definición
Microbiota
Es como se denomina a la población de microorganismos que de forma habitual se encuentran en la leche, también denominada fora microbiana.
Algunos mohos son peligrosos para la salud ya que son capaces de producir micotoxinas. En otras ocasiones los mohos son inoculados en ciertos productos a causa de las ventajas que ofrecen en la maduración de los quesos, entre estos destacan algunos pertenecientes al género Penicillium y Geotrichum.
Penicillium roqueforti
Virus
Los virus se caracterizan por ser unos microorganismos que obligatoriamente deben parasitar a otros organismos para poder multiplicarse. En el caso de la leche cruda, aunque no es habitual, puede verse contaminada por el virus causante de la fiebre aftosa o el virus de la hepatitis A.
Los de mayor relevancia en la industria láctea son los denominados bacteriófagos o fagos debido a los efectos perjudiciales que ocasionan en el desarrollo de productos lácteos que requieren la actividad fermentadora de las bacterias lácticas.
Vista de un bacteriófago mediante una microscopía electrónica de transmisión
Es importante conocer el rango de temperatura a la que se desarrollan los microorganismos, de modo que se establece una clasificación atendiendo a la temperatura óptima de proliferación que presentan. Así se distinguen los siguientes:
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TIPOS DE MICROORGANISMOS SEGÚN SU TEMPERATURA DE DESARROLLO |
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Tipos de microorganismos |
Rango de Temperatura |
temperatura óptima |
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Psicróflos |
< 20 °C |
15 °C |
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Mesóflos |
20 — 42 °C |
30 °C |
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Termóflos |
> 42 °C |
50 °C |
Los microorganismos psicrófilos prefieren las temperaturas de refrigeración para desarrollarse, siendo responsables de las alteraciones en la leche almacenada en tanques de refrigeración. Además de los psicrófilos, también se encuentran microorganismos que pueden vivir por debajo de los 20 ºC, aunque su óptimo desarrollo coincide con la temperatura de desarrollo de los mesófilos, son los denominados psicrótrofos.
Los mesófilos se desarrollan a temperaturas medias, en este grupo se encuentran la mayoría de los microorganismos patógenos, así como levaduras y hongos.
En cuanto a los termófilos, estos son microorganismos que se desarrollan a temperaturas elevadas. Muchos de ellos presentan un efecto positivo en la obtención de productos lácteos.
La leche es un alimento muy completo desde un punto de vista nutricional y esto la hace ser susceptible al desarrollo de microorganismos que encuentran en ella las condiciones ideales para nutrirse y multiplicarse. La cantidad de microorganismos presentes en la leche es un buen indicador de la calidad de la misma y de las condiciones higiénico-sanitarias en las que ha sido obtenida.
Aunque al hablar de microorganismos usualmente se piensa en connotaciones negativas, no siempre es así. Dentro de los microorganismos hay que diferenciar entre:
Definición
Probióticos
Son productos que contienen microorganismos viables y en número suficiente con el fin de alterar la microflora del huésped y ejercer efectos beneficiosos para la salud. Principalmente son los lactobacilos y las bifidobacterias que se encuentran en las leches fermentadas.
Prebióticos
Contienen fibra soluble que no es digerida en el intestino delgado llegando hasta el intestino grueso donde son usados principalmente por lactobacilos y bifidobacterias, favoreciendo el desarrollo de estos.
Ilustración del efecto de los microorganismos prebióticos en el intestino
Actividades
11. Buscar información acerca de alimentos con efectos probióticos y prebióticos.
El análisis microbiológico de la leche permite poner en conocimiento la cantidad y tipos de microorganismos que presenta, este dato es de gran importancia en la industria láctea por su aplicación en tres aspectos fundamentales:
La leche es una materia prima susceptible de sufrir contaminaciones por todo tipo de microorganismos, entre los que destacan los patógenos, por su repercusión en la salud del consumidor. Los principales focos de contaminación se encuentran en el propio animal, el aire, el agua, el estiércol y el suelo, entre otros.
El propio animal
En el canal del pezón pueden proliferar microorganismos causantes de la inflamación de la glándula mamaria (mastitis), pasando a la leche. Este es el caso de microorganismos como Mycobacterium tuberculosis, Brucella y los estafilococos. Sin embargo, hay que tener en cuenta que no es necesario que un animal padezca de mastitis para ser la causa de contaminación de la leche, si no que el pezón alberga de forma natural gran variedad de microorganismos que pasan a la leche durante el ordeño si no se toman las medidas higiénicas adecuadas, como el correcto lavado de los mismos.
Las ubres del animal son fuente de microorganismos que pueden contaminar la leche.
La leche obtenida de animales que padecen cualquier tipo de enfermedad no puede ser usada para su transformación y consumo, ni la obtenida de aquellos que estén siendo tratados con algún medicamento que pueda transmitir residuos del mismo a la leche.
Nota
El plazo de espera es el tiempo de seguridad que debe transcurrir desde que el animal deja de ser tratado con medicamentos hasta que su leche puede ser comercializada para asegurar que no contiene restos del medicamento.
Aire
El aire puede ser un importante foco de contaminación debido al transporte de partículas y microorganismos desde cualquier lugar hasta la leche. Entre los microorganismos transportados de este modo destacan los microorganismos esporulados, es decir, capaces de crear formas de resistencia que les permite no ser destruidos mediante los tratamientos de pasteurización.
Sabía que...
El botulismo es una enfermedad muy grave que produce la parálisis del cuerpo. Es producida por un microorganismo esporulado (Clostridium botulinum) que sobrevive a las altas temperaturas en forma de espora y al germinar produce una neurotoxina muy potente.
Vista al microscopio de Clostridium botulinum, bacteria esporulada responsable de producir el botulismo.
Agua
El control del agua es fundamental para evitar contaminaciones por microorganismos. El uso de agua contaminada para el lavado de las ubres, equipos y utensilios que contactan con la leche es una causa segura de contaminación. Aunque son muchos los microorganismos que pueden ser transmitidos por el agua destacan los pertenecientes al género Pseudomonas.
Hay que tener especial cuidado con la procedencia del agua usada en la limpieza.
Estiércol
En el estiércol se encuentran gran cantidad de enterobacterias que contaminan la leche mediante el contacto con las ubres de los animales, con los utensilios y equipos, etc. si no se adoptan unas medidas higiénicas apropiadas.
El estiércol es uno de los principales focos de contaminación.
Suelo
El suelo es un foco de contaminación muy importante a causa de la gran cantidad y variedad de microorganismos que aloja. Estos contactan directamente con las ubres de las vacas al estar reposadas sobre el suelo o al dormir en él. Entre estos microorganismos destacan los hongos y las bacterias esporuladas y termorresistentes capaces de sobrevivir a los tratamientos de pasteurización.
Personal
El personal que interviene en las operaciones de ordeño puede ser la causa de la contaminación de la leche. Esto tiene especial importancia en aquellos casos en los que el ordeño es realizado de forma manual, siendo las manos el vehículo de multitud de microorganismos, especialmente en los casos en los que no se mantienen unas medidas higiénicas adecuadas.
No obstante, la mecanización del proceso ha permitido que el personal manipulador no suponga un foco importante de contaminación, adquiriendo un mayor peso las contaminaciones causadas por el equipo de ordeño y los tanques de almacenamiento.
No obstante, la responsabilidad del personal manipulador es crucial en cada una de las fases de producción, ya que puede convertirse en un foco de contaminación del alimento de forma directa (por hábitos higiénicos deficientes y contacto directo con el producto) o de forma indirecta al contaminar materiales y equipos que posteriormente contactan con la leche (a través de la ropa de trabajo, heridas, etc.).
Operaria manejando la maquinaria de ordeño
Locales, equipos y utensilios
Tanto el diseño, la construcción, la instalación y el mantenimiento de los locales y equipos van a influir de un modo decisivo en la contaminación de la leche.
Un diseño inadecuado y un mantenimiento insuficiente pueden ser la causa de la aparición de plagas de insectos y roedores, así como un medio ideal para la proliferación de microorganismos.
En relación a los equipos y útiles, estos deben estar acorde con la legislación y estar construidos con materiales inocuos y fáciles de limpiar y desinfectar.
El equipo de ordeño, los tanques de refrigeración y las conducciones empleadas para el paso de la leche pueden convertirse en el mayor foco de contaminación de la leche si no se encuentran en perfecto estado de limpieza y desinfección.
Actividades
12. Completar la siguiente tabla indicando las medidas preventivas que considere más adecuadas para evitar la contaminación en cada caso.
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Focos de contaminación |
Medidas preventivas |
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Aplicación práctica
Una pequeña industria láctea compra la leche directamente de una ganadería de confanza con la que lleva muchos años trabajando. Tras la recepción de las últimas partidas de leche ha ido observando un decrecimiento en la calidad de la misma, especialmente debido a un aumento elevado en el recuento de microorganismos. Al visitar la ganadería se percata de que la contaminación no se produce en la explotación. ¿A qué puede deberse la contaminación?
SOLUCIÓN
Si las condiciones y prácticas ganaderas no son la causa, seguramente la contaminación se esté produciendo en los tanques de refrigeración o en las mangueras por dónde circula la leche, también puede ser que durante el transporte no se esté respetando la temperatura o que se esté produciendo la contaminación a causa del personal manipulador.
Las características y composición de la leche la hacen un medio idóneo para el desarrollo de microorganismos. Los principales factores favorables al desarrollo microbiano son:
La leche es un medio de cultivo ideal para los microorganismos.
A pesar de que la leche se presenta como un medio de cultivo ideal para los microorganismos, no todos son capaces de sobrevivir en él debido a las barreras naturales que presenta.
Por una parte, el azúcar mayoritario en la leche, la lactosa, requiere ser previamente hidrolizada para liberar los monómeros de glucosa y galactosa y así poder ser utilizada por los microorganismos. Muchos carecen de la enzima que lleva a cabo esta ruptura por lo que no pueden utilizar la lactosa como fuente de energía.
Con las proteínas ocurre algo similar, requieren de enzimas proteasas para poder hidrolizarlas en sus aminoácidos correspondientes, de hecho en la leche existen muy pocos aminoácidos libres, lo que dificulta el establecimiento y desarrollo de determinados microorganismos.
Otro aspecto a tener en cuenta es el contenido en inmunoglobulinas y enzimas. La leche contiene de forma natural sustancias antimicrobianas, es decir, que impiden el desarrollo microbiano. Este es el caso de las inmunoglobulinas o anticuerpos producidos en la glándula mamaria ante una contaminación bacteriana y que pasan a la leche ejerciendo su acción bactericida, y determinadas enzimas (lisozima, lactoferrina y transferrinas, proteínas fijadoras de vitamina B12 y folatos, etc.) con actividad antimicrobiana.
Aunque la leche en el interior de la ubre puede considerarse estéril y exenta de microorganismos, y a pesar de mantener unas condiciones extremas de higiene durante las operaciones de ordeño y almacenamiento, siempre se va a producir la contaminación de la leche por poblaciones microbianas. En el Reglamento (CE) 853/2004, del Parlamento Europeo y del Consejo, por el que se establecen las normas específicas de higiene de los alimentos de origen animal, vienen establecidos los niveles aceptables de microorganismos en la leche cruda.
Importante
El control de la temperatura es determinante para evitar la rápida proliferación de los microorganismos, por ello un almacenamiento correcto de la leche en temperaturas de refrigeración inhibirá el crecimiento de los microorganismos presentes.
Los microorganismos son responsables de muchas de las alteraciones no deseadas que tienen lugar en la leche y en los productos lácteos, la mayoría de ellas están relacionadas con la aparición de olores y sabores extraños y modificaciones en la textura.
Las principales alteraciones causadas por dichos microorganismos se muestran a continuación.
Se trata de una alteración causada por los microorganismos al degradar las proteínas de la leche originando la aparición de sabores amargos e incluso pútridos. Principalmente es debida a la acción de las enzimas proteasas de las bacterias psicrótrofas. Entre los microorganismos responsables de este tipo de alteraciones se encuentra Pseudomonas fluorescens, Micrococcus, Clostridium tyrobutyricum, Pseudomonas, Proteus, Bacillus, hongos, etc.
Esquema de actuación de enzimas proteasas
La lipólisis consiste en la degradación de las grasas y la consiguiente liberación de los ácidos grasos que las componen. La mayor parte de las grasas de la leche, en torno al 98,5%, se encuentra en forma de triglicéridos. Los triglicéridos están constituidos por una molécula de glicerol unido a tres ácidos grasos. La degradación de las grasas a consecuencia de la acción de las lipasas es la liberación de los ácidos grasos que forman el triglicérido, de este modo la liberación de un ácido graso convierte al triglicérido en un diglicérido, la liberación de dos en un monoglicérido y si son liberados los tres se obtiene una molécula de glicerol y tres ácidos grasos libres.
La liberación de los ácidos grasos trae como consecuencia el enranciamiento de la leche, y por tanto, el mal gusto de la misma.
La leche de forma natural contiene lipasas (enzimas responsables de la hidrólisis de las grasas), sin embargo, la estructura en forma de glóbulos de grasa impiden que las lipasas entren en contacto con los triglicéridos, ya que la membrana del glóbulo de grasa actúa de barrera protectora. Se puede originar la lipólisis cuando el glóbulo de grasa se rompe a consecuencia del procesado tecnológico, como por ejemplo, una fuerte agitación.
Las lipasas liberadas por los microorganismos tienen mayor repercusión en los fenómenos de enranciamiento de las grasas de la leche, y, aunque estos microorganismos mueren rápidamente al aplicar un tratamiento térmico, algunos de ellos liberan lipasas termorresistentes capaces de continuar alterando el producto después del tratamiento con altas temperaturas, comprometiendo así la calidad de la leche.
Los microorganismos responsables de esta alteración son psicrótrofos, pertenecientes a los géneros Pseudomonas, Bacillus, Serratia, Alcaligenes, Micrococcus, levaduras y hongos.
Actuación de la enzima lipasa sobre un triglicérido, liberación de los ácidos grasos
Actividades
13. Explicar las consecuencias que producen los fenómenos de proteólisis y lipólisis a consecuencia de las enzimas microbianas. Nombrar los microorganismos implicados en estas alteraciones.
La fermentación de la lactosa y su transformación en ácido láctico provoca una disminución del pH y la coagulación de las proteínas. Este fenómeno es perseguido en la elaboración de productos lácteos como el queso y el yogurt, además, la producción de productos secundarios en la fermentación contribuye al sabor y al aroma de estos géneros.
Sin embargo, la fermentación ácido-láctica que se origina a consecuencia de mantener la leche cruda a temperatura ambiente durante un periodo de tiempo prolongado da como resultado el agriado y la coagulación de la leche. Este tipo de alteración se manifiesta por la aparición de una cuajada gelatinosa con un olor desagradable. Los microorganismos implicados en este tipo de alteración son principalmente Streptococcus lactis, además de coliformes, micrococos, lactobacilos y enterococos.
Existen microorganismos productores de gas, generalmente acompañado de una acidificación del medio, que por lo general es indeseable en la leche. Los microorganismos responsables de esta alteración son coliformes, Clostridium y algunas especies del género Bacillus que producen dióxido de carbono e hidrógeno, así como levaduras, Propinebacterium y heterofermentativos lácticos que originan dióxido de carbono.
Generación de gas por acción bacteriana
La leche, por definición, es un líquido viscoso. Es más viscosa que el agua. Esta característica viene dada principalmente por su contenido graso. La viscosidad de un líquido se interpreta como su resistencia a fluir, por tanto aumenta con las bajas temperaturas y con el aumento del contenido graso.
El crecimiento de determinadas cepas bacterianas origina un aumento de la viscosidad de la leche debido a que se trata de bacterias encapsuladas que en su crecimiento producen cápsulas constituidas por gomas o mucinas. En la elaboración de ciertos productos es aprovechado el efecto causado por estas bacterias para mejorar la textura de los géneros, sin embargo, este aumento de viscosidad en la leche cruda es síntoma de mala calidad y es indicativo de una multiplicación bacteriana a consecuencia de unas malas prácticas higiénicas. Esta viscosidad se suele producir a bajas temperaturas. Algunas de estas bacterias pertenecen a los géneros Alcaligenes y Enterobacter.
El aumento de la viscosidad de la leche a consecuencia del crecimiento bacteriano da lugar a una leche alterada llamada leche filante o viscosa.
Una alta viscosidad en la crema de leche es considerada un atributo positivo ya que indica un alto contenido graso.
Aunque el metabolismo microbiano es aprovechado por la aparición de aromas y sabores muy agradables en los productos lácteos, son muchos los microorganismos que originan el efecto contrario otorgando sabores y olores indeseables.
De esta manera, el desarrollo de procesos proteolíticos por la actividad microbiana origina sabores amargos y en ocasiones hasta pútridos, el enranciamiento de las grasas por los fenómenos lipolíticos también conduce a la aparición de olores y sabores desagradables. En otras ocasiones aparece un sabor a malta en la leche debido al desarrollo de Streptococcus lactis.
Aunque no siempre, estas alteraciones del sabor y del olor pueden ir acompañadas por cambios de color a consecuencia del desarrollo de bacterias o mohos, apareciendo tonalidades azules, rojas o amarillas.
El análisis sensorial de los productos es muy útil a la hora de determinar la presencia de alteraciones en la leche y da idea de su calidad.
La evaluación de la leche a través de los sentidos permite la detección de alteraciones relacionadas con el olor, el sabor, la textura, etc.
Actividades
14. Indicar qué tipo de alteración es la que ocasiona “el corte” de la leche.
Aplicación práctica
En una industria elaboradora de yogures se encuentra la leche cruda almacenada en los correspondientes tanques de refrigeración. Uno de los tanques contiene leche cruda que fue recepcionada hace 7 días. Al realizar un análisis sensorial de la misma se detecta la aparición de olores y sabores desagradables. ¿Qué tipo de microorganismos pueden ser los responsables de esta alteración? ¿Qué tipo de reacciones han podido desencadenar la aparición de sabores y olores desagradables?
SOLUCIÓN
Las bacterias responsables de la alteración son las psicróflas, ya que estas son las que se desarrollan a temperaturas de refrigeración. Al estar mantenida en estas condiciones durante un tiempo prolongado estas bacterias se multiplican rápidamente desarrollando muchas de ellas fenómenos proteolíticos y lipolíticos responsables de la aparición de olores y sabores desagradables en la leche.
La aplicación de tratamientos térmicos en la leche es fundamental para disminuir o eliminar el número de microorganismos patógenos.
El almacenamiento en refrigeración inhibe el desarrollo y la proliferación de los microorganismos en la leche, aunque si este almacenamiento es prolongado se convierte en un medio ideal para el desarrollo de los microorganismos psicrófilos.
Por otro lado, la destrucción de los microorganismos se consigue mediante el tratamiento con temperaturas elevadas, aplicándose distintos tratamientos en función al objetivo que se pretenda conseguir:
Efecto de la temperatura sobre los microorganismos
Actividades
15. Indicar por qué es tan importante alcanzar rápidamente temperaturas de refrigeración después de aplicar un tratamiento térmico.
En este sentido, la aplicación de tratamientos térmicos permite conservar los productos al eliminar o reducir a niveles aceptables los microorganismos que pueden ocasionar alteraciones y/o enfermedades en el consumidor. Sin embargo, estos tratamientos también tienen consecuencias sobre los componentes de la leche y sus propiedades.
La aplicación de frío en la leche recién ordeñada y el mantenimiento de estas temperaturas hasta la recepción en la fábrica son de suma importancia ya que impiden el desarrollo de los microorganismos mesófilos, entre los que se encuentran la mayoría de las bacterias patógenas, levaduras y hongos.
El problema aparece cuando se mantiene durante un periodo de tiempo prolongado debido al desarrollo de los microorganismos psicrófilos que alteran la leche por su capacidad proteolítica y lipolítica. Por este motivo se aplican los tratamientos de termización que permiten eliminar la mayor parte de la flora psicrófila.
A nivel de los componentes de la leche, con las temperaturas de refrigeración aumenta la estabilidad de las micelas de caseína, sin embargo, si bajan estas temperaturas y se produce la congelación parcial de la leche los glóbulos de grasa se cristalizarán produciendo fisuras en la membrana del glóbulo, liberando de este modo los triglicéridos que serán atacados por las enzimas lipasas ocasionando los fenómenos de enranciamiento.
En el caso de la termización, la aplicación de temperaturas suaves seguida de una rápida refrigeración entorno a los 4 – 6 ºC no tiene un efecto importante sobre los componentes de la leche y sus propiedades, por tanto, no afecta al valor nutritivo.
En los tratamientos de pasteurización aún se mantienen las características organolépticas y nutritivas de la leche, sin embargo, con los tratamientos de esterilización la leche ve mermada su calidad nutricional debido a pérdidas de vitaminas (B1, B12 y C principalmente), así como de algunos aminoácidos esenciales.
Para conseguir el efecto deseado de los tratamientos térmicos es tan importante alcanzar la temperatura como respetar el tiempo de tratamiento. El tratamiento es eficaz por la combinación de temperatura-tiempo. Cuando el calentamiento es excesivo puede tener consecuencias en los componentes de la leche como degradación de la lactosa, reacciones entre la lactosa y las proteínas (pérdida del valor biológico de las proteínas), aparición de sabor a “cocido”, pérdida de vitaminas, etc.
Aplicación práctica
La leche recién ordeñada se encuentra a una temperatura en torno a los 37 ºC. A la hora de evitar la contaminación microbiológica de la leche y el desarrollo de los microorganismos presentes, ¿qué tratamiento considera que es el más eficaz en la leche cruda?
SOLUCIÓN
La temperatura a la que se obtiene la leche es la ideal para la proliferación de los microorganismos mesófilos, entre los que se encuentran la mayoría de los patógenos, levaduras y hongos. El mejor tratamiento que se puede aplicar es la rápida puesta en temperaturas de refrigeración. A estas temperaturas se desarrollan los microorganismos psicrófilos responsables de originar alteraciones en la leche, pero esto no ocurre si el tiempo de almacenamiento es corto o bien se aplica un tratamiento térmico para eliminarlos, como es el caso de la termización.
Actividades
16. Indicar qué consecuencias tendría la recontaminación de una leche esterilizada.
La leche es un alimento muy valioso que es consumido desde la antigüedad. Su compleja estructura y su composición fundamentalmente en grasas, proteínas y lactosa la convierten en una materia prima muy versátil de la que se pueden elaborar una gran cantidad de productos.
Su valor nutritivo es muy elevado gracias principalmente a la concentración de proteínas de alto valor biológico y a la presencia y biodisponibilidad de vitaminas (tanto hidrosolubles como liposolubles) y minerales, además de su variedad de ácidos grasos y contenido en lactosa.
La presencia de nutrientes la hace muy apetecible para los microorganismos, algunos de los cuales son muy usados en la industria láctea por los beneficios que aportan. Otros en cambio son perjudiciales porque producen daños en la salud del consumidor o alteran y merman la calidad de la leche.
La aplicación de medidas higiénicas adecuadas es fundamental en la obtención de una leche de calidad, medidas que deben tomarse desde la explotación ganadera y mantenerse en todas y cada una de las fases de la cadena de producción por la que atraviesa la leche hasta convertirse en el producto final deseado.
Ejercicios de repaso y autoevaluación
1. La leche que llega a la planta de transformación desde la ganadería y que no ha sufrido ningún tratamiento térmico por calor se denomina...
2. La leche es producida por los animales mamíferos con la finalidad de alimentar a sus crías, por este motivo...
3. Relacione el estado en el que se encuentran los componentes mayoritarios de la leche:
4. Complete la siguiente tabla con algunas de las propiedades físico-químicas de la leche:
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Es la relación que existe entre la masa y el volumen. En la leche a 20 ºC oscila entre 1,028 y 1,036 g/cm3. |
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Es el contenido en peso de los componentes de la leche una vez se ha eliminado el agua. |
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Temperatura a la que la leche pasa del estado líquido al sólido. |
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Permite determinar si la leche es ácida, neutra o alcalina. |
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Mide la capacidad de la leche para amortiguar cambios en el pH. |
5. Una leche que ha sido adulterada puede detectarse por...
6. Señale si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas.
7. Explique las diferencias que existe entre tener intolerancia a la lactosa y alergia a la leche.
8. A nivel nutricional la importancia del contenido en calcio de la leche radica en su biodisponibilidad que viene dada por...
9. Complete las siguientes oraciones.
10. ¿Qué diferencias existen entre la fermentación homoláctica y la heteroláctica?
11. ¿De qué modo las bacterias lácticas ejercen efectos beneficiosos en la conservación de los productos lácteos?
12. Relacione los siguientes microorganismos con su grupo de pertenencia.
13. Enumere cuatro focos de contaminación de la leche y las causas por las que se puede originar la contaminación de la misma.
14. Algunas bacterias son productoras de enzimas proteolíticas y lipolíticas, ¿qué efectos tiene el desarrollo de estas en la leche?
15. Relacione cada tratamiento térmico con sus efectos: